JP4756213B2 - A water-impervious test method at the in-situ location of the borehole plugging material, a water-imperviousness test system at the location of the borehole plugging material, a method of analyzing the hydraulic conductivity of the top of the borehole plugging material, a strength analysis method of the top of the borehole plugging material, and boring Experimental equipment for water blocking chamber for hole blocking material - Google Patents
A water-impervious test method at the in-situ location of the borehole plugging material, a water-imperviousness test system at the location of the borehole plugging material, a method of analyzing the hydraulic conductivity of the top of the borehole plugging material, a strength analysis method of the top of the borehole plugging material, and boring Experimental equipment for water blocking chamber for hole blocking material Download PDFInfo
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Description
本発明は、高レベル放射性廃棄物の地層処分・低レベル放射性廃棄物の地層処分・地下水・石油・天然ガス・地熱・温泉・金属・土木・科学調査その他のボーリング孔掘削工事を伴う全ての技術分野において用いられる測定方法、測定システム、解析方法、および、その室内実験装置に関するものである。
さらに詳細には、本発明は、ボーリング孔に打設した閉塞材の遮水性能や透水係数や強度を試験する測定方法、これに使用される測定システム、その測定に用いる解析方法と、これらの試験を室内にて模擬的に行う室内試験装置に関するものである。
具体的には、本発明は、ボーリング孔の閉塞材原位置において遮水性能を試験できるボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法、ボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験を行うことができるボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システム、ボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法、ボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法、および、ボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置に関すものである。
The present invention covers all technologies involving geological disposal of high-level radioactive waste, geological disposal of low-level radioactive waste, groundwater, oil, natural gas, geothermal, hot springs, metals, civil engineering, scientific research and other drilling holes. The present invention relates to a measurement method, a measurement system, an analysis method, and an indoor experiment apparatus used in the field.
More specifically, the present invention relates to a measurement method for testing the water-blocking performance, permeability coefficient and strength of a plugging material placed in a borehole, a measurement system used therefor, an analysis method used for the measurement, and these The present invention relates to an indoor test apparatus that performs a simulation in a room.
Specifically, the present invention performs a water shielding test method at a blocking material in-situ position of a boring hole and a water shielding test at a blocking material in-situ position of a boring hole. Water blocking test system at the in situ position of the borehole plugging material that can be drilled, a method for analyzing the permeability coefficient of the top of the borehole plugging material, a strength analysis method for the top of the borehole plugging material, and a test facility for the borehole plugging material Is.
従来、上記の技術分野でボーリング孔を閉塞するために、閉塞材としてベントナイト・セメント・砂・骨材・パッカー等の様々な物質が用いられているが、閉塞後の遮水性を評価する方法はほとんど考慮されることがなく、僅かに、各閉塞材に関して室内試験や野外試験等で得られた物性値を以って遮水性能と見做しているのが現状である。
しかしながら、例えば高レベル放射性廃棄物地層処分の分野では、閉塞材による遮水が不十分な場合、ボーリング孔自体が、隔離の対象となる地質環境と地上との間をつなぐ通路となる可能性があり、地層処分の前提となる天然バリアによる安全確保に大きく影響する。このような可能性のあるボーリング孔に対しては、長期的で安全確実な閉塞工事が要求され、このような閉塞作業においては長期的な安定性の面からベントナイトを主体とした閉塞材が適している。
閉塞材の打設後においても厳密な遮水性能の評価が要求されなければならないが、現状の技術ではボーリング孔内に打設された閉塞材の遮水性を閉塞材原位置で測定、評価する方法は全くない。
Conventionally, various materials such as bentonite, cement, sand, aggregates, packers, etc. have been used as plugging materials in order to plug the boreholes in the above technical fields. Almost no consideration is given, and the current situation is that it is regarded as water shielding performance with the physical property values obtained by laboratory tests and field tests, etc., for each plugging material.
However, for example, in the field of geological disposal of high-level radioactive waste, if the water blocking by the plugging material is insufficient, the borehole itself may become a passage connecting the geological environment to be isolated and the ground. Yes, it greatly affects the safety of natural barriers that are the prerequisite for geological disposal. For such boring holes, long-term, safe and reliable plugging work is required, and in such plugging work, a blocking material mainly composed of bentonite is suitable for long-term stability. ing.
Although it is necessary to strictly evaluate the water shielding performance even after the plugging material is placed, the current technology measures and evaluates the water blocking property of the plugging material placed in the borehole in the original position of the plugging material. There is no way.
例えば、平成15年度「試錐孔閉塞技術の開発」で実施した文献調査ならびに海外ヒアリングをした結果、高レベル放射性廃棄物地層処分研究の先進研究機関がある米国・スイス・スウェーデンなどの地下研究施設でも未だ類似の手法開発は実現されておらず、室内試験ないし野外試験等で得られた性能値に基づき実際の閉塞の状態を推定するしかないのが現状である。
なお、試験ボーリング孔にパッカードを有するプローブを挿入し、試験ボーリング孔の試験区間をプローブのパッカーで区切り、試験区間内の圧力をセンサーで検出して透水性を試験をする試験方法が提供されている(特許文献1)。
A test method is provided in which a probe having a Packard is inserted into a test boring hole, the test section of the test boring hole is divided by a probe packer, and the pressure in the test section is detected by a sensor to test the water permeability. (Patent Document 1).
上述した前半の従来技術のように、未だ室内試験ないし野外試験等で得られた性能値に基づき実際の閉塞の状態を推定するしかないのが現状である。
また、上記引用文件1に記載の従来技術のように、通常の地層における原位置での透水性試験はできるものの、恒久的な閉塞を要求されるため高レベル放射性廃棄物地層処分等のボーリング孔閉塞における透水性試験はできないというのが現状であってた。
本試験装置は、高レベル放射性廃棄物の地層処分・低レベル放射性廃棄物の地層処分・地下水・石油・天然ガス・地熱・温泉・金属・土木・科学調査その他のボーリング孔掘削工事を伴う全ての技術分野において、ある特定の深度の地層からその上下に位置する地層へ向かう地下水等の地下流体の移流を妨げる目的で行われるボーリング孔閉塞工事の際に、孔内に打設された閉塞材の遮水性能を原位置で測定して閉塞効果および安全性を証明することができる新規な技術を提供することを目的とする。
As in the prior art in the first half described above, the actual situation is that there is no choice but to estimate the actual occlusion state based on the performance values obtained in laboratory tests or field tests.
In addition, as in the prior art described in the above cited
This test equipment is used for geological disposal of high-level radioactive waste, geological disposal of low-level radioactive waste, groundwater, oil, natural gas, geothermal, hot springs, metal, civil engineering, scientific surveys, and all other drilling holes. In the technical field, the obstruction material placed in the borehole during the borehole closure work is carried out for the purpose of hindering the advection of underground fluid such as groundwater from the formation at a certain depth to the formation located above and below it. It is an object of the present invention to provide a novel technique capable of demonstrating the blocking effect and safety by measuring the water shielding performance in situ.
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法は、ボーリング孔を閉塞する閉塞材頂部に測定プローブを降下させ前記測定プローブによりボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽する工程と、前記工程でボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽した後、前記測定プローブの下側の閉塞材頂部に所定の測定パターンをもって注水し、所定の測定パターンによって圧力、温度を測定して透水係数を求める工程と、前記工程の終了後に、さらに再度注水してブレーク圧力を取得して閉塞材の強度を求める工程と、前記閉塞材の強度を求める工程の終了後に前記遮蔽を解除し、前記測定プローブをボーリング孔から取り出す工程とを備えたことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項2記載の発明に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムは、ガス圧または水圧によって拡張してボーリング孔壁面に密着する方式の膨張式パッカーと、前記膨張式パッカーの下端部に設けられた測定基部容器と、前記測定基部容器に設けられ、微小流量での送水が可能で、かつ、圧力計測用導入口を兼ねる注水用導出口と、前記測定基部容器に設けられた前記注水用導出口から水平方向に所定距離離れた位置に設けられた1又は2以上の圧力計測用導入口と、前記各圧力計測用導入口にそれぞれ取り付けられた圧力・温度計測センサーと、前記膨張式パッカーがボーリング孔内に設置されるときに前記膨張式パッカーの上部となる部分に設けた注水部容器と、前記注水部容器の内部に収容され、前記注水用導出口に閉塞材が変形しない程度の圧力で定量または定圧で注水制御可能に注水する注水手段とを備え、ボーリング孔の内部に挿通可能の形状に形成してなる測定プローブと、前記測定プローブの測定基部をボーリング孔の閉塞材上部に載置した後に、測定時に前記膨張式パッカーに所定圧力のガス圧または水圧を供給して前記測定基部容器の底面を閉塞材に強固に押しつけた状態にすることを可能とし、かつ測定終了時に前記ガス圧または水圧を減圧するパッカー制御装置と、前記測定プローブの注水手段の注水を、閉塞材が変形しない程度の圧力で定流量または定圧で一定時間注水した後、注水を停止して注水停止区間を設け、注水停止区間経過後、再度注水してブレーク圧力を取得できるよう制御する測定パターンにより制御するとともに、測定パターンに従って前記圧力・温度計測センサーからの測定データを取込み、取り込んだ測定データから閉塞材原位置の透水係数、あるいは、閉塞材原位置の強度を算出する計測・制御装置とを具備したことを特徴とするものである。
請求項3記載の発明に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムは、請求項2記載において、前記注水手段は、微少流量定量ポンプと、微少流量定量ポンプの吐出口と毛細管との間に設けられ孔内圧力がポンプ圧力より高い場合の逆流を防止する電磁弁と、微少流量定量ポンプの吸込口に水を供給する貯水容器とを備え、微少流量定量ポンプの吐出口、電磁弁、毛細管を介して前記測定基部容器に設けられた注水用導出口に送水できるようになっていることを特徴とするものである。
請求項4記載の発明に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムは、請求項3記載において、前記微少流量定量ポンプは、電動式カムとシャフトとでシリンダー内のピストンを駆動して、一定量を送水を行うことを可能にしたプランジャー式ポンプからなることを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項5記載の発明に係るボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法は、ボーリング孔を閉塞する閉塞材頂部に測定プローブ先端を押入し前記測定プローブによりボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽する工程と、閉塞材が変形しない程度の圧力で定流量または定圧で一定時間注水した後、注水を停止する工程と、注水停止後の注水停止区間において圧力測定データを得る工程と、前記工程で得た圧力測定データを、解析して当該注水停止区間の透水係数を求める工程とからなることを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項6記載の発明に係るボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法は、ボーリング孔を閉塞する閉塞材頂部に測定プローブを降下させ前記測定プローブによりボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽する工程と、前記工程でボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽した後、前記測定プローブの下側の閉塞材頂部に所定の測定パターンをもって注水し、所定の測定パターンによって圧力、温度を取得する工程と、前記工程の終了後に、さらに再度注水してブレーク圧力を取得する工程と、室内透水試験に供した閉塞材の物性試験で求めた当該閉塞材の強度と前記工程で取得したブレーク圧力との関係とを基にボーリング孔内に打設された閉塞材の強度を求める工程と、を備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a water shielding test method at a boring hole blocking member in-situ position, wherein the measuring probe is lowered to the top of the blocking material blocking the boring hole and the boring hole is formed by the measuring probe. A step of shielding the upper and lower sides of the measuring probe, and after the boring hole is shielded from the upper and lower sides of the measuring probe in the step, water is poured into the top of the blocking material on the lower side of the measuring probe with a predetermined measurement pattern, and a predetermined measurement is performed. A step of measuring pressure and temperature according to a pattern to determine a water permeability coefficient, a step of further injecting water again to acquire a break pressure to determine the strength of the plugging material, and a step of determining the strength of the plugging material. And the step of releasing the shielding after the completion of the step and taking out the measurement probe from the boring hole.
In order to achieve the above object, a water blocking test system in the in situ position of a closing material for a borehole according to the invention described in
According to a third aspect of the present invention, there is provided a water-imperviousness test system in a boring hole blocking member in-situ position, wherein the water injection means includes a micro flow metering pump, a discharge port of the micro flow metering pump, and a capillary tube. It is equipped with a solenoid valve that prevents backflow when the bore pressure is higher than the pump pressure, and a storage container that supplies water to the suction port of the micro flow metering pump. In addition, water can be supplied to a water injection outlet provided in the measurement base container via a capillary tube.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the water-blocking test system at the original position of the closing material of the borehole, wherein the micro flow rate metering pump drives a piston in a cylinder with an electric cam and a shaft. It is characterized by comprising a plunger-type pump that makes it possible to feed a certain amount of water.
In order to achieve the above object, the method of analyzing the permeability coefficient of the top of the borehole closing material according to the invention as claimed in
In order to achieve the above object, the strength analysis method of the top of the borehole closing material according to the invention of claim 6 is directed to lowering the measurement probe to the top of the closure material closing the borehole and measuring the borehole with the measurement probe. A step of shielding the upper and lower sides of the probe, and after blocking the upper and lower sides of the measuring probe in the step, water is poured into the top of the blocking material on the lower side of the measuring probe with a predetermined measurement pattern, and pressure is applied by the predetermined measurement pattern. The step of acquiring the temperature, the step of further injecting water again to acquire the break pressure after the completion of the step, the strength of the plugging material determined by the physical property test of the plugging material subjected to the indoor water permeability test, and the step A step of determining the strength of the plugging material placed in the borehole based on the relationship with the acquired break pressure. That.
本発明によれば、高レベル放射性廃棄物地層処分・低レベル放射性廃棄物地層処分の処分場選定の際に実施される調査ボーリング孔を閉塞する時点での閉塞作業の安全基準を設定する上での評価手法を確立することができる。これによって、処分場において、調査ボーリング実施に伴う調査終了後の閉塞作業の不確実性に対する不安を払拭することで、調査ボーリング地点の選定の自由度を増やすことができる。また、調査ボーリング地点を増加させて調査の精度を向上させて、処分場選定における不確実性を低減させる効果がある。
さらに、放射性廃棄物地層処分分野以外でも、地下水汚染分野において、汚染源の地下水への移行をどのように防止するかは大きな課題である。特に、汚染源が井戸を通じて汚染されていない地下水層と連結することは深刻な問題を生じる。本試験手法ならびに装置を用いることで、これらの閉塞作業においてもひとつの検査基準を与えることで、国・自治体等が実施する地下水汚染対策に対する信頼性を向上させる効果がある。
According to the present invention, in setting safety standards for closing work at the time of closing a survey borehole to be carried out when selecting a disposal site for high-level radioactive waste geological disposal or low-level radioactive waste geological disposal. An evaluation method can be established. As a result, at the disposal site, the degree of freedom in selecting the survey boring point can be increased by eliminating the anxiety about the uncertainty of the blockage operation after the completion of the survey due to the implementation of the survey boring. It also has the effect of increasing the survey boring points and improving the accuracy of the survey, and reducing the uncertainty in selecting a disposal site.
In addition to the radioactive waste geological disposal field, how to prevent the migration of pollution sources to groundwater is a major issue in the groundwater pollution field. In particular, it is a serious problem for the source of contamination to be connected to an uncontaminated groundwater formation through a well. By using this test method and equipment, it is possible to improve the reliability of groundwater contamination countermeasures implemented by the national and local governments by providing one inspection standard for these blockage operations.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
<ボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムの説明>
図1ないし図5は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを説明するための図である。
図1は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを示す構成図である。図2は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムで使用する測定プローブの詳細構成を示す断面図である。図3は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムで使用する測定プローブの測定基部容器の底面を示す図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
<Explanation of water-imperviousness test system at the original position of the blocking material in the borehole>
FIGS. 1 to 5 are views for explaining a water-imperviousness test system in a blocking material original position of a boring hole according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a water-imperviousness test system at a blocking material original position of a boring hole according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the measurement probe used in the water-imperviousness test system in the blocking member original position of the boring hole according to the embodiment. FIG. 3 is a view showing the bottom surface of the measurement base container of the measurement probe used in the water-imperviousness test system in the blocking material original position of the boring hole according to the embodiment.
この図1において、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システム1は、大別して、ボーリング孔2の内部に挿通可能の円筒形状に形成してなる測定プローブ3と、前記測定プローブ3の一部構成物である膨張式パッカー30を膨張・収縮させることができるパッカー駆動制御装置5と、前記測定プローブ3への測定パターンに基づく測定加圧制御および測定パターンに基づく計測を行って得た情報より透水係数あるいは閉塞材原位置の強度を求めることができる計測・制御装置7と、その他測定プローブ3をボーリング孔2に挿入したり、ボーリング孔2から取り出したりする測定補助機構9とから構成されたものである。
In FIG. 1, a water-
前記測定プローブ3は、図1および図2に示すように、膨張式パッカー30と、膨張式パッカー30の図示下部に設けた測定基部容器31と、前記膨張式パッカー30の図示上部に設けた注水部容器32と、前記注水部容器32の図示上部に設けた堀管33と、前記堀管33の図示上端部に被せたケーブルヘッド34とが同心状に円筒形状に形成された構造をしている。
前記測定プローブ3は、ケーブルヘッド34から延長された検層ケーブル11を測定補助機構9が下降させたり、上昇させたりすることにより、ボーリング孔2の内部に挿入されたり、取り出されたりするようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
さらに詳細に説明すると、前記測定プローブ3は次のような構成を備えている。すなわち、膨張式パッカー30は、孔内用高圧チューブ13を介してパッカー駆動制御装置5に連通されており、前記パッカー駆動制御装置5から孔内用高圧チューブ13を介して供給されるガス圧または水圧によって拡張してボーリング孔2の壁面に密着する方式のパッカーである。
前記測定基部容器31の底面31aには、図3に示すように、微小流量での送水が可能で、かつ、圧力計測用導入口35aを兼ねる注水用導出口35と、前記測定基部容器31の底面31aに設けられていて、圧力計測用導入口35aを兼ねる注水用導出口35から水平方向に離れた所定位置に1又は2以上の圧力計測用導入口36とが設けられている。
More specifically, the
As shown in FIG. 3, the
前記測定基部容器31の内部には、計測センサー37,38が収容されている。圧力・温度計測センサー37は、前記圧力計測用導入口35aに連通・取り付けられている。圧力計測センサー38は、前記圧力計測用導入口36に連通・取り付けされている。
前記注水部容器32の内部には、注水手段39が収容されている。この注水手段39は、毛細管390を介して前記注水用導出口35に定量または定圧で注水制御可能に注水できるようになっている。
前記測定プローブ3の注水手段39は、微少流量定量ポンプ391と、微少流量定量ポンプ391の吐出口と毛細管390の間に設けられ孔内圧力がポンプ圧力より高い場合の逆流を防止する電磁弁392と、微少流量定量ポンプ391の吸込口に水を供給する貯水容器393とから構成されており、微少流量定量ポンプ391の吐出口、電磁弁392、毛細管390を介して注水用導出口35に送水できるようになっている。
A water injection means 39 is accommodated in the water
The water injection means 39 of the
さらに詳細に説明すると、前記測定プローブ3の測定基部容器31の内部に設けられた圧力・温度計測センサー37は、第1の信号ケーブル371を介してケーブルコネクター15に接続されている。前記測定プローブ3の測定基部容器31の内部に設けられた圧力計測センサー38は、第2の信号ケーブル381を介してケーブルコネクター15に接続されている。
前記ケーブルコネクター15には、第1の電力ケーブル391aを介して微少流量定量ポンプ391が接続されており、当該第1の電力ケーブル391aを介して微少流量定量ポンプ391を駆動するための電力が微少流量定量ポンプ391に供給できるようになっている。同様に、前記ケーブルコネクター15には、第2の電力ケーブル392aを介して電磁弁392が接続されており、当該第2の電力ケーブル392aを介して電磁弁392をオン・オフ駆動制御する電力が電磁弁392に供給できるようになっている。
More specifically, the pressure /
A micro
前記ケーブルコネクター15には、集合ケーブル17、コネクター19、検層ケーブル11を介して地上に設置した計測・制御装置7に接続されている。前記検層ケーブル11は孔内用多芯ケーブルで構成されており、前記第1の信号ケーブル371、第2の信号ケーブル381、第1の電力ケーブル391a、および第2の電力ケーブル392aの線数を十分に満たすだけの本数の線を有している。
前記測定補助機構9は、検層ケーブル11を巻き取るドラムを有するウィンチ91と、地上に固定した滑車92と、ボーリング孔2に測定プローブ3を挿入・取り出しするための滑車93とからなる。測定プローブ3を吊り下げる検層ケーブル11は、滑車93、滑車92を介してウィンチ91のドラムに巻き取られたり、その逆に巻き出されたりするようになっている。
The
The measurement auxiliary mechanism 9 includes a
ここで、上記注水手段39の微少流量定量ポンプ391について説明をしておく。図4は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムで使用する測定プローブの内部に設けられた注水手段を構成する微少流量定量ポンプの原理的構成を示す図である。
この図4において、前記微少流量定量ポンプ391は、電動式のカム3911,シャフト3912でシリンダー3913の内部のピストン3914を駆動して、一定流量の送水を行うプランジャー式ポンプである。この微少流量定量ポンプ391の給水口3915、注水口3916は電磁作動弁392に繋がっており、貯水容器393に繋がった給水管3921を通じて給水を行い、注水用導出口35に繋がった毛細管390を通じて注水を行う。電磁作動弁は二系統あり、給水管3921−給水口3915ではシリンダー3913へ入る方向へ、注水口3916−配管3922ではシリンダー3913から出る方向のみに作動して逆流を防止する逆止弁となっている。このように微少流量定量ポンプ391は、電動カム3911,シャフト3912でシリンダー3913の内部のピストン3914を駆動して、一定量を送水を行うことを可能にしたプランジャー式ポンプで構成したものである。
Here, the minute flow
In FIG. 4, the minute flow
図5は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを示すダイアグラムである。
この図5では、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムをダイアグラムで示したものであり、図1ないし図4に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して説明をする。
FIG. 5 is a diagram showing a water-imperviousness test system in a blocking material original position of a boring hole according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a water-imperviousness test system in the original position of the blocking material in the borehole according to the embodiment of the present invention, and the same components as those shown in FIGS. 1 to 4 are the same. A description will be given with reference numerals.
この図5において、計測・制御装置7は、孔内用多芯ケーブルからなる検層ケーブル11を介して測定プローブ3の内部のデータロガー8を介して圧力・温度計測センサー37および圧力計測センサー38に接続されている。同様、計測・制御装置7は、孔内用多芯ケーブルからなる検層ケーブル11を介して測定プローブ3の内部のポンプ制御用電子装置10を介して微少流量定量ポンプ391に接続されるとともに、図示しない電磁弁392にも接続されている。
パッカー駆動制御装置5は、パッカー制御装置51と、 前記パッカー制御装置51により運転制御される高圧ポンプ52とから構成されている。前記高圧ポンプ52の吐出口は、孔内用高圧チューブ13を介して測定プローブ3の膨張式パッカー30に接続されている。
In FIG. 5, the measurement /
The packer
<ボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法の説明>
このように構成されたボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムについて図1ないし図5を基に、図6を参照して全体的測定の流れを説明する。ここに、図6は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを使用して実現されるボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法を説明するためのフローチャートである。また、図7は、本発明を実施形態に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システムを使用して実現されるボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法において、試験パターンを示す図である。なお、図7(a)は試験パターンに従って微少流量定量ポンプを注水運転・停止するパターンを示し、横軸に時間を、縦軸にポンプ注水量をそれぞれとったものである。図7(b)は試験パターンによって圧力計測センサーが計測した圧力を示し、横軸に時間を、縦軸に計測圧力をそれぞれとったものである。図7(c)は透水係数を求めるためのグラフである。
<Explanation of the water-impervious test method at the original position of the blocking material in the borehole>
With respect to the water-imperviousness test system at the blocking member in-situ position of the boring hole configured as described above, the overall measurement flow will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and FIG. Here, FIG. 6 is a view for explaining a water-imperviousness test method at a boring hole blocking material in-situ position, which is realized using the boring hole blocking material original position at the boring hole blocking material original position according to the present invention. It is a flowchart. Moreover, FIG. 7 shows a test pattern in the water-blocking test method at the blocking material in-situ position of the boring hole realized by using the water-blocking test system at the blocking material in-situ position of the boring hole according to the embodiment of the present invention. FIG. FIG. 7 (a) shows a pattern in which the micro flow rate metering pump is infused and stopped according to the test pattern, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing the amount of water injected into the pump. FIG. 7B shows the pressure measured by the pressure measuring sensor according to the test pattern, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing measured pressure. FIG. 7C is a graph for obtaining the hydraulic conductivity.
まず、ボーリング孔2が開けられて必要な処理がなされた後、前記ボーリング孔2の一定区間の閉塞材の打設が完了したものとする。
ここで、試験が開始される。まず、検層ケーブル11を滑車93、滑車92を介してウィンチ91のドラムに巻き付けて堀管33を揚管する(S101)。所定の位置に揚管された堀管33の先端に測定プローブ3をセットする(S102)。ついで、測定プローブ3は、装置上部で、ウィンチ91のドラムに巻かれた検層ケーブル11がウィンチ91の動力により、滑車92、滑車93を介して、ボーリング孔2の内部に吊り下げられた状態でボーリング孔2の内部を降下させる(S103)。
First, after the
The test is now started. First, the
前記測定プローブ3がボーリング孔2の内部の閉塞材4の上部に載置されると、パッカー駆動制御装置5のパッカー制御装置51からの駆動制御指令により高圧ポンプ52が運転されて、例えば高圧ガス(高圧空気)が高圧ポンプ52から孔内用高圧チューブ13を介して測定プローブ3の膨張式パッカー30に供給される。これにより、測定プローブ3の膨張式パッカー30は、拡張してボーリング孔2の内壁に密着し、測定プローブ3の膨張式パッカー30の図示上下に空間を遮断する(S104)。この状態で、測定プローブ3の測定基部容器31の底面31aは、閉塞材4の上に強固に押しつけられた状態になる。
When the
次に、測定プローブ3の内部の圧力・温度計測センサー37、および、圧力計測センサー38からの測定データは計測・制御装置7に取り込まれて、前記計測・制御装置7によりバックグラウント圧力・温度を測定し(S105)、計測・制御装置7はバックグラウント圧力・温度が安定していないと判定(例えば、一定時間前の測定値と現時点の測定値との差を取り、その差が所定の基準値を超えていると判定)すると(S106;NO)、計測・制御装置7は、再び、バックグラウント圧力・温度の測定処理を実行する(S105)。これらステップ105,106は、バックグラウント圧力・温度が安定するまで(時刻t0〜t1の期間)、計測・制御装置7において実行されることになる。
Next, the measurement data from the pressure /
この図7(b)の時刻t1の近くになると、バックグラウント圧力・温度が現実に安定するので、計測・制御装置7は、圧力・温度計測センサー37や圧力計測センサー38からの測定値を基にバックグランド圧力や温度が安定していると判定すると(S106;YES)、計測・制御装置7は注水手段39の微少流量定量ポンプ391を運転するとともに必要に応じて電磁弁392を運転して注水を開始する(時刻t1;S107)。この微少流量定量ポンプ391からの注水は、毛細管390を介して注水用導出口35から閉塞材4の上部へ注入される。
前記計測・制御装置7は、前記圧力・温度計測センサー37・圧力計測センサー38からの測定データを監視しつつ(S108)、圧力・温度計測センサー37からの圧力に関する測定データが図7(b)のP1に達した時点(時刻t2)で、注水手段39の微少流量定量ポンプ391の運転を停止し注水を停止する(S109)。
Since the background pressure / temperature is actually stabilized near the time t1 in FIG. 7B, the measurement /
The measurement /
そして、計測・制御装置7は、前記時刻t2の終了後から所定区間(時刻t2〜時刻t3)の間、圧力・温度計測センサー37・圧力計測センサー38で検出した測定データを収集し(S110)、十分なフォールオフデータを取得したところで(S111)、透水係数の算出処理を行う(S112)。この透水係数の算出処理の詳細については、後述する。
Then, the measurement /
次に、透水係数の算出処理(S112)の終了後に、計測・制御装置7は、再び、図7(a),(b)の時刻t3時点で、時刻注水手段39の微少流量定量ポンプ391を運転を開始するとともに、必要に応じて電磁弁392を運転することにより(S113)、毛細管390を介して注水用導出口35から閉塞材4の上部に注水を開始する。そして、計測・制御装置7は、前記圧力・温度計測センサー37、圧力計測センサー38からの検出測定データを取り込みつつ(S114)、それら測定データを検出してゆく。
Next, after completion of the water permeability coefficient calculation process (S112), the measurement /
前記計測・制御装置7は、圧力・温度計測センサー37、圧力計測センサー38から供給される刻々と変化する測定データを監視し続ける(S114−S115;NO)。ここで、計測・制御装置7は、圧力・温度計測センサー37、圧力計測センサー38からの圧力測定データが、図7(b)に示すように、圧力P2から急激に圧力P3に低下する圧力P2を検出すると(S115;YES)、計測・制御装置7は当該圧力P2をブレーク圧力として記憶し、かつ、注水手段39の微少流量定量ポンプ391の運転を停止する(S116)。そして、計測・制御装置7は、前記ブレーク圧力を基に閉塞材4の強度を算出処理する(S117)。なお、この閉塞材4の強度を算出処理については、後述する。
The measurement /
ボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法は、上述した一連の流れで提供できる。このボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法は、まとめると、ボーリング孔2を閉塞する閉塞材4の頂部に測定プローブ3を降下させ前記測定プローブ3によりボーリング孔2を前記測定プローブ3の膨張式パッカー30を膨張させることで測定プローブ3の膨張式パッカー30の上下で遮蔽する工程(S101〜S106)と、前記工程でボーリング孔2を前記測定プローブ3の膨張式パッカー30の上下を遮蔽した後、前記測定プローブ3の下側の閉塞材4の頂部に所定の測定パターン(図7(a))をもって注水し、所定の測定パターンによって圧力、温度を圧力・温度計測センサー37、圧力計測センサー38からの測定データを基に透水係数を求める工程と(S107〜S112)、前記工程の終了後に、さらに再度注水してブレーク圧力を取得して閉塞材の強度を求める工程(S113〜S117)と、前記閉塞材の強度を求める工程の終了後に前記遮蔽を解除し、前記測定プローブをボーリング孔から取り出す工程とを備えたものである。
The water-imperviousness test method at the blocking member in-situ position of the borehole can be provided by the above-described series of flows. The water-impervious test method at the blocking member in-situ position of the boring hole can be summarized as follows: the measuring
これにより、一連の処理が終了したので、一つのボーリング孔2の閉塞材4の評価が終了したことになる。したがって、次のボーリング孔2の閉塞材4の評価に移行することになる。
このようなボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法によれば、ボーリング孔2を閉塞した閉塞材4の原位置での透水係数、強度が算出でき、確実なる評価が可能になる。
Thereby, since a series of processing was complete | finished, the evaluation of the obstruction |
According to such a water shielding test method at the original position of the blocking material in the borehole, the water permeability coefficient and strength at the original position of the blocking
<ボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法>
本発明の実施の形態に係るボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法について、上記図1ないし図7を参照して説明する。本発明の実施の形態に係るボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法は、ボーリング孔2を閉塞する閉塞材4の頂部に測定プローブ3を降下させ前記測定プローブ3の膨張式パッカー30によりボーリング孔2を前記測定プローブ3の膨張式パッカー30の上下を遮蔽する工程(図6のS101〜S106)と、前記計測・制御装置7からの指令により測定プローブ3の注水手段39の微少流量定量ポンプ391を運転して閉塞材4が変形しない程度の圧力(図7(a)の圧力P1)で定流量または定圧で一定時間注水した後、注水を停止する工程(図6のS107 3109)と、注水停止後の圧力低下区間(図7(b)の時刻t2〜時刻t3)において圧力測定データを得る工程(図6のS110、S111)と、前記工程で得た圧力測定データを、Horner Plot法(図7(c)を用いる)に基づいて解析して当該圧力低下区間の透水係数を求める工程とからなるものである。
<Permeability analysis method for top of borehole plugging material>
A method for analyzing the hydraulic conductivity of the top of the borehole closing material according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the method for analyzing the hydraulic conductivity of the top of the borehole closing material according to the embodiment of the present invention, the
ここで、Horner Plot法とは、水井戸、石油井などの透水係数を求めるために使用される方法で、一定流量で一定時間の注水あるいは揚水を行い、注水あるいは揚水を停止した後の経過時間における圧力遷移区間において、横軸にHorner 時間と呼ばれる〔(注水あるいは揚水を行った時間)+(注水あるいは揚水を停止した後の経過時間)〕÷(注水あるいは揚水を停止した後の経過時間)の対数を、その縦軸にその時に観測された圧力値を取ると、その片対数グラフの途中に現れる直線部分の傾きは、井戸周辺の地層が欽一な多孔質の物体であると仮定した場合の透水係数と比例する原理によって、井戸の透水係数を求めるものである。
なお、ここで、透水係数をk、流量をQ[m3/s]、有効層厚をh[m]、水の粘性係数をμ、透水量係数をkh/μ[m3/Pa・s]、Horner Plot法によって得た傾きをmとすると、
kh/μ=Q/(log(e)4πm) ・・・[数式1]
となる。
Here, the Horner Plot method is a method used to determine the hydraulic conductivity of water wells, oil wells, etc., and the elapsed time after water injection or pumping is stopped at a constant flow rate for a fixed time. In the pressure transition section, the horizontal axis is called Horner time [(time of water injection or pumping) + (time elapsed after water injection or pumping stopped)] / (time elapsed after water injection or water pumping stopped) If the pressure value observed at that time is taken on the vertical axis, the slope of the straight line part that appears in the middle of the semilogarithmic graph assumes that the stratum around the well is a uniform porous object Based on the principle proportional to the hydraulic conductivity of the well, the hydraulic conductivity of the well is obtained.
Here, the permeability coefficient is k, the flow rate is Q [m 3 / s], the effective layer thickness is h [m], the viscosity coefficient of water is μ, and the permeability coefficient is kh / μ [m 3 / Pa · s. ] If the slope obtained by the Horner Plot method is m,
kh / μ = Q / (log (e) 4πm) [Equation 1]
It becomes.
さらにこの数式1について説明すると、この数式1は井戸における水理試験の理論的解析式を示したものである。まず、井戸の周辺の地層の透水係数kは、地層の有効層厚h、水の粘性係数μ、井戸に注水した注水流量Qと注水時間t、注水停止後の時間△t、および、その時の圧力値Pとの関係で、横軸に△t(t+△t)の対数を、縦軸に圧力Pをそれぞれ取ったグラフ(図7(c)参照)の上の直線部分の傾きmを求た場合には、この数式1から透水係数kを求めることができる。
Further,
<ボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法の説明>
本発明の実施の形態に係るボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法について、図1ないし図7を参照して説明する。
このボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法は、ボーリング孔2を閉塞する閉塞材4の頂部に測定プローブ3を降下させ前記測定プローブ3の膨張式パッカー30によりボーリング孔2を前記測定プローブ3の膨張式パッカー30の上下を遮蔽する工程(S101〜S106)と、前記工程でボーリング孔2を前記測定プローブ3の膨張式パッカー30の上下を遮蔽した後、前記測定プローブ3の下側の閉塞材4の頂部に所定の測定パターン(図7(a)の時刻t1〜t2)をもって注水し、所定の測定パターンによって圧力、温度を取得する工程(S107〜S112)と、前記工程の終了後に、さらに図7(a)に示す注水量で再度注水してブレーク圧力(図7(b)の圧力P2)を取得する工程(S113〜S116)と、室内で求めた当該閉塞材4の強度と前記工程(S113〜S116)で取得したブレーク圧力(P2)との関係とを基にボーリング孔2の内部に打設された閉塞材4の強度を求める工程(S117)とを備えたものである。
このようなボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法によって、閉塞材4の現実の強度を求めることができる。
<Description of strength analysis method for top of borehole plugging material>
A method for analyzing the strength of the top of the borehole blocking material according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this strength analysis method for the top of the borehole closing material, the
The actual strength of the blocking
以上は、ボーリング孔の閉塞材源一での遮水試験等に慣例した内容を記載したが、この場合の測定プローブに共通した特徴は、測定プローブに、閉塞材頂部に圧力をかけるための注水部容器32(注水手段39)、いわゆる微小流量定量ポンプ391、電磁弁392ならびに貯水容器393を内蔵している点である。この構造を構成することによって、従来例では、地上からボーリング孔を貫通した圧力水供給パイプ等によってボーリング孔底部に圧力水を供給していたものを、圧力水供給パイプ等の手段が不要で、全体としてコンパクトで、安価なボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法等を実現することができる。
The above describes the contents customary for the water-blocking test etc. at the source of the blocking material of the boring hole, but the feature common to the measurement probe in this case is water injection for applying pressure to the top of the blocking material on the measurement probe. It is a point that a part container 32 (water injection means 39), a so-called minute flow
<ボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置の説明>
図8は、本発明に係るボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置を示すブロック図である。この図8において、本発明に係るボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置は、測定プローブ3での測定を模擬するための試験装置であって、測定プローブ3の各機能の検証および取得データを用いた解析技術の検証を行うことを目的とする。
<Explanation of experimental equipment for borehole plugging material in water shielding chamber>
FIG. 8 is a block diagram showing an experimental apparatus for a water blocking chamber for a boring hole blocking material according to the present invention. In FIG. 8, the experimental apparatus for a borehole plugging material in a boring hole according to the present invention is a test apparatus for simulating the measurement with the
本発明に係るボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置40は、図8に示すように、ボーリング孔等の閉塞材4を収容可能とする圧力容器41と、前記圧力容器41に閉塞材4を収容したときに、閉塞材4の上部の任意の場所に差し込み可能とともに閉塞材4の上部に注水できる注水用導出口42と、注水用導出口42から所定の距離だけ離して設け、前記閉塞材4の上部の任意の場所に差し込み可能な測定用導入口43と、前記圧力容器41の上部および下部の圧力を目視可能な圧力計44,45と、前記注水用導出口42の圧力・温度と測定用導入口43の圧力を測定できる温度・圧力測定センサー46と、前記注水用導出口42に注水を可能とする注水手段47と、前記温度・圧力測定センサー46からの測定データを取込み解析する測定データ解析手段(パーソナルコンピュータ)48とを備えたものである。
As shown in FIG. 8, an
このような構成のボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置についてさらに説明する。圧力容器41に封入された閉塞材4の上部から注水用導出口42および測定用導入口43が差し込まれる。注水用導出口42および測定用導入口43は、自由に位置を変えることができ、様々な条件で設計する測定プローブ3の検証を行うことができる構造となっている。
圧力容器41には、下部にバルブ付き排水口51および圧力容器41の下面圧力を観測するための圧力計44があり、上部より加圧して閉塞材4の中に含まれる余分な水分を排出することができる。また、上面には圧力容器41の上面圧力計測を観測するための圧力計45がついている。注水用導出口42には、開閉可能なバルブ52を介して、圧力を大気に開放可能な三方バルブ53が毛細管で繋がっており、さらに毛細管で微少流量定量ポンプ47に繋がっている。
A further description will be given of the experimental apparatus for a boring hole blocking material having such a configuration. A
The
一方、測定用導入口43には、開閉可能なバルブ54を介して毛細管で圧力・温度計46が繋がっており、連続的に圧力・温度を観測することが可能である。圧力・温度計46は、コンピュータ48においてデータをデジタル値で連続的に記録することが可能である。
本装置は、測定装置の設計段階で、設計値を室内において模擬的に検証して、適切な測定プローブ3の性能値を得るための検証実験を行うことができる。また、得たデータを解析法の検証に用いることで、解析法が適正であるかの性能判定を行うことができる。
On the other hand, a pressure /
This apparatus can perform a verification experiment for obtaining an appropriate performance value of the
<その他>
本発明に係るボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法、ボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法、および、ボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法、ならびにボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システム・ボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置を用いることで、高レベル放射性廃棄物地層処分・低レベル放射性廃棄物地層処分の処分場選定の際に実施される調査ボーリング孔を閉塞する時点での閉塞作業の安全基準を設定する上での評価手法を確立することができる。これによって、処分場において、調査ボーリング実施に伴う調査終了後の閉塞作業の不確実性に対する不安を払拭することで、調査ボーリング地点の選定の自由度を増やすことができる。また、調査ボーリング地点を増加させて調査の精度を向上させて、処分場選定における不確実性を低減させる効果がある。
<Others>
According to the present invention, the method of water-impervious test at the in situ position of the borehole plugging material, the method of analyzing the hydraulic conductivity at the top of the borehole plugging material, the strength analysis method of the top of the borehole plugging material, By using the water test system and the experimental equipment for blocking boreholes, the boreholes to be surveyed are selected when selecting disposal sites for high-level radioactive waste geological disposal and low-level radioactive waste geological disposal. It is possible to establish an evaluation method for setting the safety standard for the closing operation at the time. As a result, at the disposal site, the degree of freedom in selecting the survey boring point can be increased by eliminating the anxiety about the uncertainty of the blockage operation after the completion of the survey due to the implementation of the survey boring. It also has the effect of increasing the survey boring points and improving the accuracy of the survey, and reducing the uncertainty in selecting a disposal site.
さらに、放射性廃棄物地層処分分野以外でも、地下水汚染分野において、汚染源の地下水への移行をどのように防止するかは大きな課題である。特に、汚染源が井戸を通じて汚染されていない地下水層と連結することは深刻な問題を生じる。本試験手法ならびに装置を用いることで、これらの閉塞作業においてもひとつの検査基準を与えることで、国・自治体等が実施する地下水汚染対策に対する信頼性を向上させる効果がある。 In addition to the radioactive waste geological disposal field, how to prevent the migration of pollution sources to groundwater is a major issue in the groundwater pollution field. In particular, it is a serious problem for the source of contamination to be connected to an uncontaminated groundwater formation through a well. By using this test method and equipment, it is possible to improve the reliability of groundwater contamination countermeasures implemented by the national and local governments by providing one inspection standard for these blockage operations.
1 ボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システム
2 ボーリング孔
3 測定プローブ
4 閉塞材
5 パッカー駆動制御装置
7 計測・制御装置
9 測定補助機構
11 検層ケーブル
13 孔内用高圧チューブ
30 膨張式パッカー
31 測定基部容器
32 注水部容器
33 堀管
34 ケーブルヘッド
35 注水用導出口
36 圧力計測用導入口
37 圧力・温度計測センサー
38 圧力計測センサー
39 注水手段
40 ボーリング孔閉塞材の遮水室内実験装置
41 圧力容器
42 注水用導出口
43 測定用導入口
44,45 圧力計
46 温度・圧力測定センサー
47 注水手段
48 測定データ解析手段(パーソナルコンピュータ)
391 微少流量定量ポンプ
392 電磁弁
393 貯水容器
3911 カム
3912 シャフト
3913 シリンダー
3914 ピストン
DESCRIPTION OF
391 Minute flow
Claims (6)
前記工程でボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽した後、前記測定プローブの下側の閉塞材頂部に所定の測定パターンをもって注水し、所定の測定パターンによって圧力、温度を測定して透水係数を求める工程と、
前記工程の終了後に、さらに再度注水してブレーク圧力を取得して閉塞材の強度を求める工程と、
前記閉塞材の強度を求める工程の終了後に前記遮蔽を解除し、前記測定プローブをボーリング孔から取り出す工程と
を備えたことを特徴とするボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験方法。 A step of lowering the measurement probe on the top of the blocking material that closes the boring hole and shielding the boring hole above and below the measurement probe by the measurement probe;
After blocking the upper and lower sides of the measurement probe with the boring hole in the step, water is poured into the top of the closing material on the lower side of the measurement probe with a predetermined measurement pattern, and the water permeability coefficient is measured by measuring the pressure and temperature with the predetermined measurement pattern. The desired process;
After the completion of the step, water is injected again to obtain a break pressure to obtain the strength of the plugging material,
And a step of releasing the shielding after the step of obtaining the strength of the plugging material and removing the measuring probe from the borehole.
前記膨張式パッカーの下端部に設けられた測定基部容器と、
前記測定基部容器に設けられ、微小流量での送水が可能で、かつ、圧力計測用導入口を兼ねる注水用導出口と、
前記測定基部容器に設けられた前記注水用導出口から水平方向に所定距離離れた位置に設けられた1又は2以上の圧力計測用導入口と、
前記各圧力計測用導入口にそれぞれ取り付けられた圧力・温度計測センサーと、
前記膨張式パッカーがボーリング孔内に設置されるときに前記膨張式パッカーの上部となる部分に設けた注水部容器と、
前記注水部容器の内部に収容され、前記注水用導出口に閉塞材が変形しない程度の圧力で定量または定圧で注水制御可能に注水する注水手段とを備え、ボーリング孔の内部に挿通可能の形状に形成してなる測定プローブと、
前記測定プローブの測定基部をボーリング孔の閉塞材上部に載置した後に、測定時に前記膨張式パッカーに所定圧力のガス圧または水圧を供給して前記測定基部容器の底面を閉塞材に強固に押しつけた状態にすることを可能とし、かつ測定終了時に前記ガス圧または水圧を減圧するパッカー制御装置と、
前記測定プローブの注水手段の注水を、閉塞材が変形しない程度の圧力で定流量または定圧で一定時間注水した後、注水を停止して注水停止区間を設け、注水停止区間経過後、再度注水してブレーク圧力を取得できるよう制御する測定パターンにより制御するとともに、測定パターンに従って前記圧力・温度計測センサーからの測定データを取込み、取り込んだ測定データから閉塞材原位置の透水係数、あるいは、閉塞材原位置の強度を算出する計測・制御装置とを具備したことを特徴とするボーリング孔の閉塞材原位置における遮水試験システム。 An inflatable packer that expands by gas pressure or water pressure and adheres to the wall surface of the borehole;
A measurement base container provided at the lower end of the inflatable packer;
An outlet port for water injection provided in the measurement base container, capable of supplying water at a minute flow rate, and also serving as an inlet port for pressure measurement,
One or more pressure measurement inlets provided at a predetermined distance in the horizontal direction from the water injection outlet provided in the measurement base container;
A pressure / temperature measurement sensor attached to each pressure measurement inlet;
A water injection container provided in a portion to be an upper part of the inflatable packer when the inflatable packer is installed in the borehole;
A shape that can be inserted into the borehole, and is provided with water injection means that is contained in the water injection portion container, and has water injection means for injecting water in a fixed amount or constant pressure at a pressure that does not deform the blocking material at the water injection outlet. A measuring probe formed on
After placing the measurement base of the measurement probe on the top of the blocking material of the borehole, supply a predetermined gas pressure or water pressure to the inflatable packer at the time of measurement to firmly press the bottom of the measurement base container against the blocking material A packer control device for reducing the gas pressure or water pressure at the end of measurement,
After injecting water in the water injection means of the measuring probe at a constant flow rate or constant pressure for a certain period of time at a pressure that does not deform the plugging material, stop water injection and provide a water injection stop section. The measurement data from the pressure / temperature measurement sensor is taken in accordance with the measurement pattern, and the permeability coefficient at the original position of the plugging material or the plugging material source is determined from the acquired measurement data. A water-imperviousness test system at an original position of a blocking material in a borehole, comprising a measurement / control device for calculating the strength of the position.
閉塞材が変形しない程度の圧力で定流量または定圧で一定時間注水した後、注水を停止する工程と、
注水停止後の注水停止区間において圧力測定データを得る工程と、
前記工程で得た圧力測定データを、解析して当該注水停止区間の透水係数を求める工程とからなることを特徴とするボーリング孔閉塞材頂部の透水係数解析方法。 A step of pushing the tip of the measurement probe into the top of the blocking material for closing the boring hole and shielding the boring hole from above and below the measuring probe by the measurement probe;
A step of stopping water injection after injecting water at a constant flow rate or constant pressure for a certain period of time at a pressure that does not deform the blocking material;
Obtaining pressure measurement data in the water injection stop section after water injection stop;
The method of analyzing the hydraulic conductivity of the top of the borehole obstructing material, comprising analyzing the pressure measurement data obtained in the above step to determine the hydraulic conductivity of the water injection stop section.
前記工程でボーリング孔を前記測定プローブの上下を遮蔽した後、前記測定プローブの下側の閉塞材頂部に所定の測定パターンをもって注水し、所定の測定パターンによって圧力、温度を取得する工程と、
前記工程の終了後に、さらに再度注水してブレーク圧力を取得する工程と、
室内透水試験に供した閉塞材の物性試験で求めた当該閉塞材の強度と前記工程で取得したブレーク圧力との関係とを基にボーリング孔内に打設された閉塞材の強度を求める工程と、
を備えたことを特徴とするボーリング孔閉塞材頂部の強度解析方法。 A step of lowering the measurement probe on the top of the blocking material that closes the boring hole and shielding the boring hole above and below the measurement probe by the measurement probe;
After blocking the upper and lower sides of the measurement probe in the boring hole in the step, water is injected with a predetermined measurement pattern on the top of the closing material on the lower side of the measurement probe, and the pressure and temperature are acquired by the predetermined measurement pattern;
After completion of the step, water is injected again to obtain a break pressure;
A step of determining the strength of the plugging material placed in the borehole based on the relationship between the strength of the plugging material obtained in the physical property test of the plugging material subjected to the indoor water permeability test and the break pressure obtained in the step; ,
A method for analyzing the strength of the top of the hole for closing the borehole.
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